Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thụ băng tần rộng vùng GHz trên cơ sở vật liệu biến hóa (Metamaterials)

Năm2020

Lĩnh vựcKhoa học tự nhiên

Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

Không được cung cấp trong văn bản giới thiệu này.

Ngành:

Khoa học Vật liệu, Kỹ thuật Điện từ, Vật lý Ứng dụng, Công nghệ Vật liệu Tiên tiến.

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Đoạn tài liệu giới thiệu về vai trò quan trọng của vật liệu tiên tiến trong việc thúc đẩy các công nghệ hiện đại, đặc biệt nhấn mạnh sự xuất hiện của siêu vật liệu điện từ, hay vật liệu biến hóa (Metamaterials - MMs). MMs được mô tả là một loại vật liệu đột phá, sở hữu nhiều tính chất độc đáo chưa từng được quan sát thấy trong tự nhiên, có khả năng thay đổi các quy luật truyền thống trong tương tác giữa vật chất và sóng điện từ, ví dụ như bẻ cong đường đi của ánh sáng, sự nghịch hướng của sự truyền sóng điện từ với dòng năng lượng, hay sự phát xạ Cherenkov ngược. Những đặc tính kỳ dị này mở ra một viễn cảnh đầy hứa hẹn cho ngành khoa học vật liệu.

Về bản chất điện từ, các tính chất thú vị của MMs được đạt được thông qua sự sắp xếp và điều khiển cấu trúc hình học của chúng, không phụ thuộc vào đặc tính tự nhiên của vật chất cấu thành. Điều này mang lại lợi thế về khả năng thiết kế linh hoạt vùng tần số hoạt động, từ sóng Radio đến vùng quang học. MMs được cấu thành từ các “giả nguyên tử” nhân tạo, là các cấu trúc cộng hưởng điện môi – kim loại có kích thước nhỏ hơn nhiều lần bước sóng hoạt động, được sắp xếp tuần hoàn hoặc không tuần hoàn tùy theo mục đích. Tài liệu cũng nêu bật tiềm năng ứng dụng to lớn của MMs trên thị trường thương mại quốc tế, tập trung vào 5 lĩnh vực chính: Cảm biến, liên lạc qua vệ tinh (Satcom) và viễn thông, hàng không và quốc phòng, quang học (vùng THz và hồng ngoại), và các thiết bị y tế. Lĩnh vực nghiên cứu MMs được dự đoán sẽ có tốc độ tăng trưởng ấn tượng 63,1% từ năm 2017 đến 2025.

Đặc biệt, tài liệu đề cập đến sự phát triển nhanh chóng của vật liệu biến hóa hấp thụ tuyệt đối sóng điện từ (Metamaterial Perfect Absorbers - MPAs) kể từ khi hiện tượng hấp thụ tuyệt đối được phát hiện bởi Landy và các cộng sự vào năm 2008. MPAs mang lại lợi thế vượt trội so với các vật liệu hấp thụ truyền thống nhờ độ dày vật lý nhỏ hơn rất nhiều lần bước sóng hoạt động (có thể nhỏ hơn hàng nghìn lần), trong khi vật liệu truyền thống giới hạn ở khoảng 2/4 bước sóng. Thực nghiệm đã ghi nhận độ hấp thụ 88% tại tần số 11,5 GHz và mô phỏng đạt 96% tại 11,48 GHz với độ dày chỉ 2/30 bước sóng. Nhờ các tính chất đặc biệt và tiềm năng ứng dụng rộng lớn, MPAs đang được nghiên cứu tích cực cho các ứng dụng thực tế trên dải tần số rộng từ MHz đến quang học.

Luận án Nghiên cứu chế tạo vật liệu hấp thụ băng tần rộng vùng GHz trên cơ sở vật liệu biến hóa (Metamaterials)

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

Ngành:

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tài liệu liên quan

Hội viên Premium

Tài liệu tải nhiều

Lĩnh vực khác